五分钟搞懂hashCode()和equals()方法的原理常见的误区错误出现的原因

Java中的超类java.lang.Object 有两个非常重要的方法:

public boolean equals(Object obj)
public int hashCode()

这两个方法最开发者来说是十分重要的,必须清楚的理解,但实际上,甚至很多经验丰富的Java开发者有时候也没有真正搞清楚这两个方法的使用和原理。当我们自定义了对象,并且想要将自定义的对象加到Map中时,我们就必须对自定义的对象重写这两个方法,才能正确使用Map。我们接下来将用这篇文章指出在使用hashcode和equals方法时,经常范的错误,并指出如何正确的使用这两个方法,以及这两个方法工作的原理。

常见的误区

看下面这段代码:

import java.util.HashMap;

public class HashCodeEqual {
    public static void main(String[] args) {
        Apple a1 = new Apple("Blue");
        Apple a2 = new Apple("Green");
        
        HashMap<Apple, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put(a1, 10);
        map.put(a2, 20);
        
        System.out.println(map.get(new Apple("Green")));
    }
}

class Apple {
    public String color;
    
    public Apple(String color) {
        this.color = color;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(! (obj instanceof Apple))
            return false;
        if(obj == this)
            return true;
        return this.color.equals(((Apple)obj).color);
    }
}

我们执行上面这段代码

Paste_Image.png

却发现与我们预想的结果并不一样,我们想取出map中颜色为Green的apple,最后却得到一个null值,这说明map没有我们需要的颜色为green的apple对象,但实际上,我们明明向其中添加了一个颜色为green的apple对象,也重写了equals方法,为什么最后却取不出这个对象呢?

![Upload Paste_Image.png failed. Please try again.]

错误出现的原因

这个问题引起的原因是因为我们没有重写“hashCode”方法,这就需要我们深入理解equals方法和hashCode方法的原理:

  • 如果两个对象是相等的,那么他们必须拥有一样的hashcode,这是第一个前提
  • 如果两个对象有一样的hashcode,但仍不一定相等,因为还需要第二个要求,也就是equals方法的判断。 其实,map判断对象的方法就是先判断hashcode是否相等,如果相等再判断equals方法是否返回true,只有同时满足两个条件,最后才会被认为是相等的。 Map查找元素比线性搜索更快,这是因为map利用hashkey去定位元素,这个定位查找的过程分成两步,内部原理中,map将对象存储在类似数组的数组的区域,所以要经过两个查找,先找到hashcode相等的,然后在再在其中按线性搜索使用equals方法,通过这两部来查找一个对象。

Paste_Image.png

就像上图这个结构,每个hashcode对应一个桶,每个tongli桶里还有多个对象,确定桶的方法是hashCode,在桶中遍历线性查找的方法是equals。

在Object中的默认的hashCode方法的实现是为不同的对象返回不同的hashcode,因此如果我们不重写hashcode方法,那么没有任何两个对象会是相等的,因为object类中的hashcode实现是为不同的对象返回不同的hashcode。

所以,我们就搞清楚了上一段代码出错的原因,由于没有重写hashcode方法,所有的对象都是不一样的,所以我们需要重写hashcode方法,让颜色的对象的hashcode是一样的,比较直接的写法就是直接用color的length作为hashcode。

public int hashCode(){
return this.color.length();
}

Paste_Image.png

** 切记,一定要同时重写hashCode和equals方法 **

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